整流技術(shù)原理與特點(diǎn).doc

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1、整流器技術(shù)高頻開關(guān)整流器是敕個(gè)纟H.合電源的核心部分，其技術(shù)的先進(jìn)性、丁作的可靠性將真接影響到組合電源系統(tǒng)的性能。一、工作基本原理高頻開關(guān)整流器是丁頻整流電路與高頻開關(guān)肓流變換電路的組合應(yīng)用。以ZXD240050A整流模塊為例，其工作原理圖如下：圖3—1ZXD240050A整流模塊工作原理框圖系統(tǒng)纟H.成如圖3-1所示，單相交流輸入先經(jīng)EMI濾波和浪涌抑制電路進(jìn)入功率因數(shù)校正電路，得到420VH流，供給后級(jí)的DC/DC變換器降為48VDC,再經(jīng)輸出濾波電路輸出。前級(jí)的功率因數(shù)校正Boost電路采用LCD無損吸收電路實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)，后級(jí)的DC/DC變換級(jí)采用全橋相移諧振ZVSZCS

2、控制策略實(shí)現(xiàn)開關(guān)過稈的軟化。整個(gè)功率部分都丁作在軟開關(guān)狀態(tài)。Boost級(jí)電路采用PFC平均電流控制芯片UC3854,并設(shè)有交流輸入欠、過壓，輸出過壓，Boost電感啟動(dòng)防飽和等保護(hù)電路oDC/DC變換級(jí)電路采用UC3879相移諧振芯片完成,設(shè)有電壓電流雙閉環(huán)控制，內(nèi)環(huán)為電流環(huán)，外環(huán)為電壓環(huán)。這種雙環(huán)控制可以提高系統(tǒng)對(duì)輸入電壓和負(fù)載變化的響應(yīng)速度，且有白動(dòng)限流作用，容易實(shí)現(xiàn)多個(gè)單體的均流并聯(lián)，可靠性高。電流環(huán)采用平均電流控制方式，可以準(zhǔn)確地跟蹤預(yù)制的電流，且抗噪性好，不需要斜坡補(bǔ)償。同時(shí)設(shè)有原邊電流、輸出電流過流保護(hù)電路，輸出電壓過壓及短路，過溫等保護(hù)電路。內(nèi)置單片機(jī)電路對(duì)電源

3、參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，并控制電源的正常運(yùn)行;接受鍵盤指令,采用液晶顯不電源單體實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和控制菜單；通過RS?485向監(jiān)控傳送電源單體數(shù)據(jù)、告警信息及接收木機(jī)鍵盤或纟fl合電源系統(tǒng)監(jiān)控模塊的設(shè)置命令。溫度檢測(cè)電路檢測(cè)主散熱器的溫度，送給單片機(jī)系統(tǒng)，單片機(jī)系統(tǒng)根據(jù)主散熱器溫度通過風(fēng)扇控制電路控制風(fēng)扇的工作狀態(tài)。輔助電源提供整流器內(nèi)部控制電路所需的各種電源。二、整流器技術(shù)特點(diǎn)移相式全橋零壓零流功率轉(zhuǎn)換技術(shù)(PS—ZVZCS—PWM)早期的軟開關(guān)技術(shù)多采用移相式全橋ZVS—PWM變換器，并且使用功率MOS管。為了適應(yīng)提高電路輸出功率的要求，現(xiàn)在已使川IGBT作為全橋ZVS-PTO變換

4、器的開關(guān)管，與使川功率MOS管相比，可以降低導(dǎo)通損耗。但是IGBT在關(guān)斷后有較大的尾電流，關(guān)斷損耗大。為了降低關(guān)斷時(shí)尾電流的影響，以提高大功率輸岀的移相式全橋ZVS-PM變換器的效率，并考慮這種電路的滯后橋臂不易滿足ZVS條件的特點(diǎn)，近年來人們研究一種移相式全橋混合ZVZCS-PWM變換器,其特點(diǎn)是：滯后橋臂的開關(guān)管5、T襯實(shí)現(xiàn)零電流關(guān)斷，并不再并聯(lián)電容，以避免開通時(shí)電容釋放的能量加大開通損耗；領(lǐng)先橋臂仍和以前一樣，利用開關(guān)管T“、Th上并聯(lián)電容的方法實(shí)現(xiàn)ZVS。從而提高了整個(gè)電路的效率。移相式全橋ZVZCS-PWM變換器屮滯示橋臂實(shí)現(xiàn)ZCS的方法，主要是在主電路中與變壓器原

5、邊繞組串聯(lián)一個(gè)阻斷電容(Blockingcapacitor)o它的作用一方面是：避免因器件特性不對(duì)稱等原因產(chǎn)生直流侃磁和變壓器飽和現(xiàn)象；同時(shí)，當(dāng)T“關(guān)斷、Ds導(dǎo)通時(shí)(這時(shí)必仍處于導(dǎo)通狀態(tài))，原邊漏電感電流通過Ds、J續(xù)流。阻斷電容上的電壓迫使電感電流即變壓器原邊電流下降到零，創(chuàng)造了滯后橋臂開關(guān)管人2、Tm零電流關(guān)斷的條件。下一個(gè)問題是當(dāng)電流到達(dá)零值時(shí)如何將它鉗在零值？目前研究成果表明，有兩種可行方案：1、在變壓器原邊串聯(lián)一個(gè)飽和電感Ls電流大時(shí)，電感Ls飽和，電流小、接近零時(shí)，電感Ls推出飽和，阻止電流向反方向增大。從而在一小段時(shí)間內(nèi)將電流鉗在零值，故可實(shí)現(xiàn)開關(guān)管T.,.Th

6、零電流關(guān)斷。2、串聯(lián)開關(guān)二級(jí)管理想的飽和電感可看作一個(gè)開關(guān)二極管。當(dāng)電流到零時(shí)，進(jìn)一步向反方向變化受到開關(guān)二極管的阻斷，也即可將電流鉗在零値，從而實(shí)現(xiàn)開關(guān)管T「2、T珅零電流關(guān)斷。1994年美國(guó)弗吉尼亞電力電了屮心J.G.Cho報(bào)導(dǎo)了用第一種方法(串聯(lián)飽和電感)的試驗(yàn)結(jié)果：輸出功率2kW,開關(guān)頻率1OOkllz,效率為94%。實(shí)現(xiàn)混合ZVZCS—PTO全橋變換器。1997年，國(guó)內(nèi)有報(bào)導(dǎo)用笫二種方法實(shí)現(xiàn)混合ZVZCS-PWM全橋變換器，獲得成功，實(shí)驗(yàn)參數(shù)為輸出7.68kW,48V,20kHz;輸入肓流電壓500V,阻斷電容1.34UfoDC-DC功率變換技術(shù)的每一次突破，都代表

7、了電力電了技術(shù)屮某些最新發(fā)展動(dòng)態(tài)和發(fā)展趨勢(shì)，中興通訊十分關(guān)注電力電了技術(shù)的每一步發(fā)展，把握先進(jìn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，并以積極的態(tài)度和努力的實(shí)踐將其運(yùn)用到智能高頻開關(guān)電源上。采用軟開關(guān)技術(shù)，較大地降低開關(guān)損耗、減小功率器件電和熱應(yīng)力、改善器件T作環(huán)境、降低電磁干擾、提高功率密度等等，所有這些作用到產(chǎn)品上，最終目的就是為了提高電源可靠性，伴隨而來的還有高效率、快速動(dòng)態(tài)響應(yīng)等優(yōu)良特性。APFC有源功率因數(shù)校正技術(shù)從電網(wǎng)側(cè)看來，普通開關(guān)鑒流器相當(dāng)于一個(gè)容性負(fù)載，它使得電網(wǎng)供電發(fā)生嚴(yán)重畸變,不再是單一基波頻率的正弦波，造